通过计算方法筛选出从罗汉果叶提取物中获得的抑制剂，这些抑制剂能针对麦角固醇生物合成过程中的ERG4/ERG24酶以及丝氨酸蛋白酶，从而用于对抗对曼科塞布具有抗性的镰刀菌

《Antonie van Leeuwenhoek》：Computational identification of inhibitors from Aegle marmelos leaf extract targeting ergosterol biosynthesis ERG4/ERG24 enzyme and serine proteases for combatting mancozeb-resistant Fusarium

　　

摘要

镰刀菌属真菌是导致多种作物发生严重病害的主要病原体，这些病害包括维管束萎蔫、根腐病和坏死病等。具有曼科塞布抗性的菌株日益增多，使得病害管理变得更加复杂，因此亟需可持续的替代或辅助策略。本研究采用分子对接与分子动力学模拟相结合的计算机方法，评估了Aegle marmelos中的植物化学物质对镰刀菌属真菌的抑制作用。研究首次选择麦角固醇生物合成过程中的ERG4/ERG24家族酶（ERG）和丝氨酸蛋白酶（SEP）作为分子靶标来检测其抗真菌潜力。此外，还对此前未被研究过的卢佩醇进行了100纳秒的分子动力学模拟，以分析蛋白质-配体复合物的稳定性与动态行为。模拟结果显示，卢佩醇与目标蛋白形成的复合物具有较好的稳定性，这一结论通过主成分分析及MMPBSA计算得到了进一步验证。MMPBSA计算的卢佩醇与ERG、卢佩醇与SEP之间的结合自由能值分别为?33.06±3.10和?19.60±3.43千卡/摩尔。进一步的体外实验表明，A. marmelos叶提取物与曼科塞布联合使用时，对镰刀菌AA1菌株的菌丝生长抑制效果最为显著，同时还会导致菌丝出现明显的形态异常，如分生孢子变形或破裂。综上所述，这项多层面验证为开发基于植物的抗真菌策略以应对曼科塞布抗性镰刀菌提供了新的思路。此外，将植物提取物与较低剂量的杀菌剂协同使用，不仅能够减少化学药剂的使用量，还有助于推动农业领域环保型抗真菌策略的发展。